JP6025976B2 - Lithographic apparatus - Google Patents
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Description
関連出願への相互参照
[0001] 本願は、2012年7月6日に出願した米国仮出願第61/668,934号および2013年2月6日に出願した米国仮出願第61/761,560号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。
Cross-reference to related applications
[0001] This application claims priority from US Provisional Application No. 61 / 668,934 filed on July 6, 2012 and US Provisional Application No. 61 / 761,560 filed on February 6, 2013. The entirety of which is incorporated herein by reference.
[0001] 本発明は、リソグラフィ装置に関する。 [0001] The present invention relates to a lithographic apparatus.
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造に用いることができる。その場合、ICの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板(例えば、シリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば、ダイの一部、または1つ以上のダイを含む)に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料(レジスト)層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向(「スキャン」方向)にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。 A lithographic apparatus is a machine that applies a desired pattern onto a substrate, usually onto a target portion of the substrate. A lithographic apparatus can be used, for example, in the manufacture of integrated circuits (ICs). In that case, a patterning device, also referred to as a mask or a reticle, may be used to generate a circuit pattern formed on an individual layer of the IC. This pattern can be transferred onto a target portion (eg including part of, one, or more dies) on a substrate (eg a silicon wafer). Usually, the pattern is transferred by imaging on a radiation-sensitive material (resist) layer provided on the substrate. In general, a single substrate will contain a network of adjacent target portions that are successively patterned. Known lithographic apparatus include a so-called stepper that irradiates each target portion by exposing the entire pattern onto the target portion at once, and simultaneously scanning the pattern in a certain direction ("scan" direction) with a radiation beam. Also included are so-called scanners that irradiate each target portion by scanning the substrate parallel or antiparallel to this direction. It is also possible to transfer the pattern from the patterning device to the substrate by imprinting the pattern onto the substrate.
[0003] リソグラフィ装置のある実施形態では、照明システムは、放射がパターニングデバイス(例えば、レチクル)に到達する前に放射ビームを調整するように構成される。放射ビームが一度パターニングデバイスによってパターン付けされると、投影システムは放射を基板に誘導させる。照明システムおよび投影システムは光学系を含む。投影システムの光学系は、投影システムの光学系の寿命を延長するために超清浄ガス環境内に配置することができる。超清浄ガス環境は、保護環境またはミクロ環境と呼ぶこともできる。この環境は光学系汚染(洗浄可能および洗浄不可能の両方)を減少させることにより、放射ビーム均一性の劣化を低下させかつシステムからの失われる迷放射線の量を減少させる。 [0003] In an embodiment of the lithographic apparatus, the illumination system is configured to condition the radiation beam before the radiation reaches the patterning device (eg, reticle). Once the radiation beam is patterned by the patterning device, the projection system directs radiation to the substrate. The illumination system and the projection system include an optical system. The optical system of the projection system can be placed in an ultra-clean gas environment to extend the lifetime of the optical system of the projection system. The ultra clean gas environment can also be referred to as a protective environment or a micro environment. This environment reduces optical beam contamination (both washable and non-cleanable), thereby reducing degradation of radiation beam uniformity and reducing the amount of stray radiation lost from the system.
[0004] パターニングデバイスの領域内の内部ガス環境を制御することができる。制御されたガス環境は、汚染物質および/または可変特性(例えば、屈折率)を有するガス(例えば、空気)が放射ビームと干渉ことを防止するのに役立つ。制御されたガス環境は、さらにまたは代替的に、汚染物質がパターニングデバイスの感知要素と接触し、それによって、例えばダメージまたは結像欠陥をもたらすことを防止するのに役立つ。内部ガス環境は、一般的に、外側の領域から実質的に離れているが、完全に密封されていない場合がある。内部ガス環境内の正圧(overpressure)を維持するように構成された内部ガス環境への出口を有するガス供給システムを提供することができる。正圧は、内部ガス環境から出るガスの実質的に一定の流れを駆動することができる。ガスの実質的に一定の外向きの流れは、汚染物質の流入を防止するのに役立つことができる。ガスの実質的に一定の流れは、漏れシールを通って、例えば対向する流量制限表面を通って流れることができる。 [0004] The internal gas environment in the area of the patterning device may be controlled. A controlled gas environment helps to prevent contaminants and / or gases (eg, air) having variable properties (eg, refractive index) from interfering with the radiation beam. A controlled gas environment may additionally or alternatively help prevent contaminants from contacting the sensing element of the patterning device, thereby causing, for example, damage or imaging defects. The internal gas environment is generally substantially remote from the outer region, but may not be completely sealed. A gas supply system having an outlet to an internal gas environment configured to maintain an overpressure within the internal gas environment may be provided. The positive pressure can drive a substantially constant flow of gas exiting the internal gas environment. A substantially constant outward flow of gas can help to prevent inflow of contaminants. A substantially constant flow of gas can flow through the leak seal, for example, through the opposing flow restriction surfaces.
[0005] パターニングデバイスサポートは、主に、直線的に、すなわち特定(例えば、所定)の方向に駆動されるように構成することができる。方向は、Z軸と呼ばれる投影システムの軸に対して垂直であってよい。この方向をY方向と呼ぶことができる。 [0005] The patterning device support may be configured to be driven primarily linearly, ie, in a particular (eg, predetermined) direction. The direction may be perpendicular to the axis of the projection system called the Z axis. This direction can be referred to as the Y direction.
[0006] リソグラフィ装置では、投影ビームはパターニングデバイスによってパターン付けされる。パターニングデバイスが投影ビームから一部の放射を吸収することによって加熱してしまうことが問題点である。一部の場合、これは、パターニングデバイス内の空間的に不均一な温度という結果となり得る。連続する基板の結像中にパターニングデバイスが安定した状態温度に到達するために多少の時間がかかり得る。これは、結像されるロットの最初のいくつかの基板の結像中にパターニングデバイスが膨張するという結果となる。 [0006] In a lithographic apparatus, the projection beam is patterned by a patterning device. The problem is that the patterning device heats up by absorbing some radiation from the projection beam. In some cases, this can result in spatially non-uniform temperatures within the patterning device. It may take some time for the patterning device to reach a steady state temperature during successive substrate imaging. This results in the patterning device expanding during imaging of the first few substrates of the lot being imaged.
[0007] 熱誘発膨張の結果として、均一であってもそうでない場合でも、オーバーレイエラーが発生し得る。 [0007] As a result of thermally induced expansion, overlay errors can occur, whether uniform or not.
[0008] パターニングデバイスによる放射の吸収により生じるエラーを減少または削減することが望ましい。 [0008] It is desirable to reduce or reduce errors caused by absorption of radiation by the patterning device.
[0009] 一態様によると、パターニングデバイスを支持するサポート構造であって、パターニングデバイスは、所望のパターンに従って放射ビームをパターン付けするように機能しかつ放射ビームが通過する主要平面を有する、サポート構造と、
ガス流をパターニングデバイス上に誘導する少なくとも1つの出口開口部と、
出口開口部から出たガスを抽出する少なくとも1つの入口開口部とを備え、
出口開口部および入口開口部は、パターニングデバイスの主要平面に面した対向面に設けられる、リソグラフィ装置が提供される。
[0009] According to one aspect, a support structure that supports a patterning device, wherein the patterning device functions to pattern the radiation beam according to a desired pattern and has a major plane through which the radiation beam passes. When,
At least one outlet opening for directing a gas flow onto the patterning device;
Comprising at least one inlet opening for extracting gas exiting from the outlet opening;
There is provided a lithographic apparatus, wherein the outlet opening and the inlet opening are provided on opposite surfaces facing the main plane of the patterning device.
[0010] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[0023] 図1は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。このリソグラフィ装置は、
[0024] 放射ビームB(例えば、紫外線またはDUV放射)を調整するように構成された照明システム(イルミネータ)ILと、
[0025] パターニングデバイス(例えば、マスク)MAを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスMAを正確に位置決めするように構成された第1ポジショナPMに連結されたサポート構造(例えば、マスクテーブル)MTと、
[0026] 基板(例えば、レジストコートウェーハ)Wを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って基板Wを正確に位置決めするように構成された第2ポジショナPWに連結された基板テーブル(例えば、ウェーハテーブル)WTと、
[0027] パターニングデバイスMAによって放射ビームBに付けられたパターンを基板Wのターゲット部分C(例えば、1つ以上のダイを含む)上に投影するように構成された投影システム(例えば、屈折投影レンズシステム)PSとを備える。
[0023] Figure 1 schematically depicts a lithographic apparatus according to one embodiment of the invention. This lithographic apparatus
[0024] an illumination system (illuminator) IL configured to condition a radiation beam B (eg, ultraviolet or DUV radiation);
[0025] A support structure (eg, coupled to a first positioner PM constructed to support the patterning device (eg, mask) MA and configured to accurately position the patterning device MA according to certain parameters (eg, Mask table) MT;
[0026] A substrate table (e.g., connected to a second positioner PW constructed to hold a substrate (e.g., resist coated wafer) W and configured to accurately position the substrate W according to certain parameters. Wafer table) WT;
[0027] A projection system (eg, a refractive projection lens) configured to project a pattern imparted to the radiation beam B by the patterning device MA onto a target portion C (eg, including one or more dies) of the substrate W. System) PS.
[0028] 照明システムILとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。 [0028] The illumination system IL may be a refractive, reflective, magnetic, electromagnetic, electrostatic, or other type of optical component, or any of them, to induce, shape, or control radiation Various types of optical components, such as any combination, can be included.
[0029] サポート構造MTは、パターニングデバイスMAを保持する。サポート構造MAは、パターニングデバイスMAの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスMAが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスMAを保持する。サポート構造MTは、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスMAを保持することができる。サポート構造MTは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造MTは、パターニングデバイスMAを、例えば、投影システムPSに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。 [0029] The support structure MT holds the patterning device MA. The support structure MA holds the patterning device MA in a manner that depends on the orientation of the patterning device MA, the design of the lithographic apparatus, and other conditions, such as whether or not the patterning device MA is held in a vacuum environment. The support structure MT can hold the patterning device MA using mechanical, vacuum, electrostatic or other clamping techniques. The support structure MT may be, for example, a frame or table that can be fixed or movable as required. The support structure MT may ensure that the patterning device MA is at a desired position, for example with respect to the projection system PS. Any use of the terms “reticle” or “mask” herein may be considered synonymous with the more general term “patterning device.”
[0030] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。 [0030] As used herein, the term "patterning device" refers to any device that can be used to provide a pattern in a cross-section of a radiation beam so as to create a pattern in a target portion of a substrate. Should be interpreted widely. It should be noted that the pattern imparted to the radiation beam may not exactly match the desired pattern in the target portion of the substrate, for example if the pattern includes phase shift features or so-called assist features. . Typically, the pattern applied to the radiation beam will correspond to a particular functional layer in a device being created in the target portion, such as an integrated circuit.
[0031] パターニングデバイスMAは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルLCDパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。 [0031] The patterning device MA may be transmissive or reflective. Examples of patterning devices include masks, programmable mirror arrays, and programmable LCD panels. Masks are well known in lithography and include mask types such as binary, alternating phase shift, and halftone phase shift, as well as various hybrid mask types. One example of a programmable mirror array uses a matrix array of small mirrors, and each small mirror can be individually tilted to reflect the incoming radiation beam in various directions. The tilted mirror patterns the radiation beam reflected by the mirror matrix.
[0032] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。 [0032] As used herein, the term "projection system" refers to a refractive, reflective, appropriate for the exposure radiation used or for other factors such as the use of immersion liquid or vacuum. It should be construed broadly to encompass any type of projection system including catadioptric, magnetic, electromagnetic, and electrostatic optics, or any combination thereof. Any use of the term “projection lens” herein may be considered as synonymous with the more general term “projection system”.
[0033] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの(例えば、透過型マスクを採用しているもの)である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの(例えば、前述の型のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、または反射型マスクを採用しているもの)であってもよい。 [0033] As shown herein, the lithographic apparatus is of a transmissive type (eg employing a transmissive mask). The lithographic apparatus may also be of a reflective type (eg, employing a programmable mirror array of the type described above or employing a reflective mask).
[0034] リソグラフィ装置は、2つ(デュアルステージ)以上の基板テーブル(および/または2つ以上のパターニングデバイステーブル)を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を1つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の1つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。 [0034] The lithographic apparatus may be of a type having two (dual stage) or more substrate tables (and / or two or more patterning device tables). In such “multi-stage” machines, additional tables can be used in parallel, or one or more tables are used for exposure while a preliminary process is performed on one or more tables. You can also
[0035] 図1を参照すると、イルミネータILは、放射源SOから放射ビームを受ける。例えば、放射源SOがエキシマレーザである場合、放射源SOとリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源SOは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源SOからイルミネータILへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび/またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムBDを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源SOが水銀ランプである場合、放射源SOは、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源SOおよびイルミネータILは、必要ならばビームデリバリシステムBDとともに、放射システムと呼んでもよい。 [0035] Referring to FIG. 1, the illuminator IL receives a radiation beam from a radiation source SO. For example, if the source SO is an excimer laser, the source SO and the lithographic apparatus may be separate components. In such a case, the radiation source SO is not considered to form part of the lithographic apparatus, and the radiation beam is directed from the radiation source SO to the illuminator IL, for example a suitable guide mirror and / or beam. Sent using a beam delivery system BD that includes an expander. In other cases the source SO may be an integral part of the lithographic apparatus, for example when the source SO is a mercury lamp. The radiation source SO and the illuminator IL may be referred to as a radiation system, together with a beam delivery system BD if necessary.
[0036] イルミネータILは、放射ビームの角強度分布を調節するためのアジャスタADを含むことができる。一般に、イルミネータILの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および/または内側半径範囲(通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる)を調節することができる。さらに、イルミネータILは、インテグレータINおよびコンデンサCOといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータILを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。放射源SOと同様に、イルミネータILは、リソグラフィ装置の一部を構成するとみなすことができまたはみなさないこともできる。例えば、イルミネータILは、リソグラフィ装置の一体部分であってもリソグラフィ装置とは別個の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータILがその上に取り付けられるように構成することができる。任意選択として、イルミネータILは取り外し可能であって(例えば、リソグラフィ装置製造業者または別の供給業者によって)別に提供することができる。 [0036] The illuminator IL may include an adjuster AD for adjusting the angular intensity distribution of the radiation beam. In general, at least the outer and / or inner radial extent (commonly referred to as σ-outer and σ-inner, respectively) of the intensity distribution in the pupil plane of the illuminator IL can be adjusted. In addition, the illuminator IL may include various other components such as an integrator IN and a capacitor CO. By adjusting the radiation beam using the illuminator IL, a desired uniformity and intensity distribution can be provided in the cross section of the radiation beam. Like the radiation source SO, the illuminator IL may or may not be considered to form part of the lithographic apparatus. For example, the illuminator IL may be an integral part of the lithographic apparatus or a separate component from the lithographic apparatus. In the latter case, the lithographic apparatus can be configured such that the illuminator IL is mounted thereon. Optionally, the illuminator IL is removable and can be provided separately (eg, by the lithographic apparatus manufacturer or another supplier).
[0037] 放射ビームBは、サポート構造(例えば、マスクテーブル)MT上に保持されているパターニングデバイス(例えば、マスク)MA上に入射してパターニングデバイスMAによってパターン形成される。パターニングデバイスMAを通り抜けた後、放射ビームBは投影システムPSを通過し、投影システムPSは、基板Wのターゲット部分C上にビームの焦点をあわせる。第2ポジショナPWおよび位置センサIF(例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ)を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Cを放射ビームBの経路内に位置決めするように、基板テーブルWTを正確に動かすことができる。同様に、第1ポジショナPMおよび別の位置センサ(図1には明示的に示されていない)を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスMAを放射ビームBの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポート構造MTの移動は、第1ポジショナPMの一部を形成するロングストロークモジュール(粗動位置決め)およびショートストロークモジュール(微動位置決め)を使って達成することができる。同様に、基板テーブルWTの移動も、第2ポジショナPWの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は(スキャナとは対照的に)、サポート構造MTは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。パターニングデバイスMAおよび基板Wは、パターニングデバイスアライメントマークM1およびM2と、基板アライメントマークP1およびP2とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分Cとターゲット部分Cとの間の空間内に置くこともできる(これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である)。同様に、複数のダイがパターニングデバイスMA上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。 [0037] The radiation beam B is incident on the patterning device (eg, mask) MA, which is held on the support structure (eg, mask table) MT, and is patterned by the patterning device MA. After passing through the patterning device MA, the radiation beam B passes through the projection system PS, which focuses the beam on the target portion C of the substrate W. The substrate table is used, for example, to position various target portions C in the path of the radiation beam B using a second positioner PW and a position sensor IF (eg, interferometer device, linear encoder, or capacitive sensor). The WT can be moved accurately. Similarly, using the first positioner PM and another position sensor (not explicitly shown in FIG. 1), for example after mechanical removal from the mask library or during scanning, the patterning device MA is irradiated with the radiation beam. It is also possible to accurately position with respect to the path B. Usually, the movement of the support structure MT can be achieved using a long stroke module (coarse positioning) and a short stroke module (fine positioning) that form part of the first positioner PM. Similarly, movement of the substrate table WT can also be achieved using a long stroke module and a short stroke module that form part of the second positioner PW. In the case of a stepper (as opposed to a scanner) the support structure MT may be connected only to a short stroke actuator or may be fixed. Patterning device MA and substrate W may be aligned using patterning device alignment marks M1 and M2 and substrate alignment marks P1 and P2. In the example, the substrate alignment mark occupies the dedicated target portion, but the substrate alignment mark can also be placed in the space between the target portion C and the target portion C (these are known as scribe line alignment marks). . Similarly, if multiple dies are provided on the patterning device MA, the patterning device alignment marks may be placed between the dies.
[0038] 例示の装置は、以下のモードのうち少なくとも1つのモードで使用できる。 [0038] The example apparatus may be used in at least one of the following modes:
[0039] 1.ステップモードにおいては、サポート構造MTおよび基板テーブルWTを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームBに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分C上に投影する(すなわち、単一静的露光)。その後、基板テーブルWTは、Xおよび/またはY方向に移動され、それによって別のターゲット部分Cを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Cのサイズが限定される。 [0039] In step mode, the entire pattern applied to the radiation beam B is projected onto the target portion C at once (ie, a single static exposure) while the support structure MT and the substrate table WT remain essentially stationary. . Thereafter, the substrate table WT is moved in the X and / or Y direction so that another target portion C can be exposed. In step mode, the maximum size of the exposure field limits the size of the target portion C imaged during a single static exposure.
[0040] 2.スキャンモードにおいては、サポート構造MTおよび基板テーブルWTを同期的にスキャンする一方で、放射ビームBに付けられたパターンをターゲット部分C上に投影する(すなわち、単一動的露光)。サポート構造MTに対する基板テーブルWTの速度および方向は、投影システムPSの(縮小)拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分Cの幅(非スキャン方向)が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分Cの高さ(スキャン方向)が決まる。 [0040] 2. In scan mode, the support structure MT and the substrate table WT are scanned synchronously while a pattern imparted to the radiation beam B is projected onto a target portion C (ie, a single dynamic exposure). The speed and direction of the substrate table WT relative to the support structure MT can be determined by the (reduction) magnification factor and image reversal characteristics of the projection system PS. In the scan mode, the maximum size of the exposure field limits the width (non-scan direction) of the target portion C during single dynamic exposure, while the height of the target portion C (scan direction) depends on the length of the scan operation. ) Is decided.
[0041] 3.別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造MTを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルWTを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分C上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルWTの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。 [0041] 3. In another mode, with the programmable patterning device held, the support structure MT remains essentially stationary and the substrate table WT is moved or scanned while the pattern attached to the radiation beam is targeted. Project onto part C. In this mode, a pulsed radiation source is typically employed, and the programmable patterning device can also be used after each movement of the substrate table WT or between successive radiation pulses during a scan as needed. Updated. This mode of operation can be readily applied to maskless lithography that utilizes programmable patterning device, such as a programmable mirror array of a type as described above.
[0042] 上述の使用モードの組合せおよび/またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。 [0042] Combinations and / or variations on the above described modes of use or entirely different modes of use may also be employed.
[0043] 本発明のある実施形態は、液浸リソグラフィ装置を含むがこれに限定されないあらゆる種類のリソグラフィ装置に適用することができる。本発明の実施形態のリソグラフィ装置は、ドライリソグラフィ装置(すなわち、非液浸型リソグラフィ装置)であってよい。本発明のある実施形態は、液体ハンドリングシステムを含まないリソグラフィ装置と共に使用することができる。本発明の実施形態を実施することができるリソグラフィ装置の種類は特に限定されていない。 [0043] Certain embodiments of the invention may be applied to any type of lithographic apparatus, including but not limited to an immersion lithographic apparatus. The lithographic apparatus of an embodiment of the invention may be a dry lithographic apparatus (ie a non-immersion type lithographic apparatus). Certain embodiments of the invention may be used with a lithographic apparatus that does not include a liquid handling system. The type of lithographic apparatus that can implement embodiments of the invention is not particularly limited.
[0044] 本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置では、照明システムILが放射ビームを調整する。照明システムILは光学系を含む。調整された放射ビームは、サポート構造MT上で支持されたパターニングデバイスMAによってパターン付けされる。サポート構造MTは、図2の矢印50で示すようにパターニングデバイスMAを移動することができる。パターン付き放射ビームは、投影システムPSによって基板Wに誘導される。投影システムPSは光学系を含む。
[0044] In a lithographic apparatus according to an embodiment of the invention, the illumination system IL conditions the radiation beam. The illumination system IL includes an optical system. The conditioned radiation beam is patterned by the patterning device MA supported on the support structure MT. The support structure MT can move the patterning device MA as indicated by the
[0045] 図2は、照明システムILの下部、パターニングデバイスMAおよび投影システムPSの上部における構成部品の断面図を概略的に示している。 [0045] FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of the components at the bottom of the illumination system IL, the patterning device MA and the top of the projection system PS.
[0046] 上記したように、制御された内部ガス環境をパターニングデバイスMAの領域(パターニングデバイスMAの上および/または下)において維持することが望ましい場合がある。図2は、内部ガス環境をどのようにして例えばサポートMTより上の領域で達成することができるかを説明する構成を示している。 [0046] As noted above, it may be desirable to maintain a controlled internal gas environment in the region of the patterning device MA (above and / or below the patterning device MA). FIG. 2 shows a configuration illustrating how an internal gas environment can be achieved, for example in the region above the support MT.
[0047] 本実施形態における内部ガス環境は、一方ではパターニングデバイスMAとサポートMTとの間に配置され、他方では照明システムILの最終要素(および周囲のハードウェア)との間に配置される。したがって、図示する内部ガス環境は、放射ビームBがパターニングデバイスMAに衝突する前に通過する体積である。 [0047] The internal gas environment in the present embodiment is arranged on the one hand between the patterning device MA and the support MT and on the other hand between the final element (and surrounding hardware) of the illumination system IL. The illustrated internal gas environment is thus the volume through which the radiation beam B passes before impinging on the patterning device MA.
[0048] 任意選択として、内部ガス環境内で正圧が維持される。正圧はガスの外向きの流れとなる。 [0048] Optionally, a positive pressure is maintained in the internal gas environment. Positive pressure results in an outward flow of gas.
[0049] ビームBはパターニングデバイスMAを通過する。ビームBからの一部のエネルギーはパターニングデバイスMAに吸収され、これにより、パターニングデバイスMAは、例えばクロム層および/または別の層におけるビームBの吸収によって例えば4℃も加熱することになる。これは熱膨張によるパターニングデバイスMAの変形に繋がる。この変形は均一または不均一となることがあり、約2.5nmのオーバーレイエラーへと繋がり得る。加熱は非常に不均一となり得るため、温度分布を測定するのは難しい場合があり、よって訂正措置をとることになる。結果的に、大きいフィールド内オーバーレイエラーが生じ得る。 [0049] The beam B passes through the patterning device MA. Some energy from the beam B is absorbed by the patterning device MA, which causes the patterning device MA to heat up to, for example, 4 ° C. by absorption of the beam B in the chromium layer and / or another layer, for example. This leads to deformation of the patterning device MA due to thermal expansion. This deformation can be uniform or non-uniform and can lead to an overlay error of about 2.5 nm. Since heating can be very non-uniform, it may be difficult to measure the temperature distribution and therefore corrective action will be taken. As a result, large in-field overlay errors can occur.
[0050] パターニングデバイスMAは、第1主要平面12および第2主要平面14を有することができる。使用時、第1主要平面12には、ビームBがイルミネータILを出た後にそのビームBが衝突する。ある実施形態では、図示するように、第1主要平面12は、パターニングデバイスMAの頂面または上面である。ビームBは、第1主要平面12から第2主要平面14へとパターニングデバイスMAを通り抜ける。
The patterning device MA can have a first
[0051] ビームBはパターニングデバイスMAを通過できる必要があるため、パターニングデバイスMAの頂部側または底部側のいずれにも冷却デバイスを設けることはできない。パターニングデバイスMAの表面上のガスの境界層を貫通しないようにパターニングデバイスMAの周りのガス流速度は一般的に低くなり得る。境界層は、パターニングデバイスMAの表面の隣の静止ガスの層である。ガスは、パターニングデバイスMAの表面との摩擦によって静止状態を保つ。ガスの対流によるパターニングデバイスMAから周囲環境への熱伝達は、伝導によって可能な熱伝達と比較して不十分である。現在、パターニングデバイスMAの周りのガス流速度は、層流を確実にするために十分に低くあり得る。乱流がある場合、特に温度差の存在下で、これは基板Wに投影されるイメージを妨害してオーバーレイエラーへと繋がり得る。 [0051] Because the beam B needs to be able to pass through the patterning device MA, it is not possible to provide a cooling device on either the top side or the bottom side of the patterning device MA. The gas flow velocity around the patterning device MA may generally be low so as not to penetrate the gas boundary layer on the surface of the patterning device MA. The boundary layer is a layer of stationary gas next to the surface of the patterning device MA. The gas remains stationary by friction with the surface of the patterning device MA. The heat transfer from the patterning device MA to the surrounding environment by gas convection is insufficient compared to the heat transfer possible by conduction. Currently, the gas flow velocity around the patterning device MA can be low enough to ensure laminar flow. In the presence of turbulence, especially in the presence of temperature differences, this can interfere with the image projected onto the substrate W and lead to overlay errors.
[0052] 極めてクリーンドライエアの現行の低流速に対して、パターニングデバイスMAから周囲環境への熱伝達率は、パターニングデバイスMAの第1主要平面12および第2主要平面14のそれぞれに対して約10W/m2Kであり得る。したがって、約20W/m2Kの周囲環境への合計熱結合(すなわち、パターニングデバイスMAから周囲環境への熱伝達)が存在し得る。
[0052] For current low flow rates of very clean dry air, the heat transfer rate from the patterning device MA to the ambient environment is about 10 W for each of the first
[0053] ある実施形態では、1つ以上のガス流を用いてパターニングデバイスMAからの熱伝達率を増大させるための1つ以上の対策がとられている。 [0053] In certain embodiments, one or more measures are taken to increase the heat transfer rate from the patterning device MA using one or more gas flows.
[0054] ガス流をパターニングデバイスMA上に誘導するために少なくとも1つの出口開口部100が設けられる。ガス源400は、ガスを少なくとも1つの出口開口部100に提供する。ある実施形態では、複数の出口開口部100が設けられる。図2の実施形態では、少なくとも1つの出口開口部100は、ガス流をパターニングデバイスMAの1つの主要平面12,14のみに誘導するように構成される。これは、複雑性の観点からおよび周囲環境ガスを遮断するということから合計熱伝達の減少を犠牲にして有益である。しかしながら、ある実施形態では、少なくとも1つの出口開口部100がパターニングデバイスMAの各側に設けられる。
[0054] At least one
[0055] 出口開口部100はあらゆる型を有してもよい。この出口開口部100は、円形、正方形または長方形を含むがこれらに限定されないあらゆる形状を有する単純な開口部を平面図(すなわち、開口部が形成される表面の平面)で含んでよい。ある実施形態では、少なくとも1つの出口開口部100は細長く、例えばスリットの形状を有する。ある実施形態では、出口開口部100は、主要面、すなわちパターニングデバイスMAの(例えば、上および/または下の)主要平面12,14に面した対向面11に形成される。これにより、ガス流をパターニングデバイスMA上に誘導するように出口開口部100を構成することを比較的単純にする。
[0055] The
[0056] ある実施形態では、出口開口部100から出るガス流は、パターニングデバイスMAの第1主要平面12(例えば、頂面)に対して実施的に垂直の方向である。出口開口部100は、パターニングデバイスMAに向かうまたはその上へのガスの流れ、例えば、噴流を誘導するように構成される。ある実施形態では、ガス流は、パターニングデバイスMAの頂面に対する垂線の30°以内、望ましくは15°以内で出口開口部100によってパターニングデバイスMAに誘導される。これは、ガス流がパターニングデバイスMA上の境界層を突き破ることに役立つため有益である。
[0056] In certain embodiments, the gas flow exiting the
[0057] ある実施形態では、対向面11はその中に画定されたビーム開口部17を有する。ビーム開口部17は、ビームBに対向面11を通過させる。ある実施形態では、出口開口部100からのガスは、ビームBが通過する空間に提供されない。ビームBが通過する空間内の乱流が結像エラーを発生し得るため、これは有益である。
[0057] In certain embodiments, the opposing
[0058] ある実施形態では、出口開口部の数および間隔は、パターニングデバイスMAがその移動範囲を移動するときにパターニングデバイスMAの全ての領域にある時点で(全て同じときではない)ガス流を提供するように構成される。すなわち、パターニングデバイスMAは、サポート構造MTによって矢印50で示すY方向に移動することができる。ある実施形態では、出口開口部100の範囲は、パターニングデバイスMAの位置がどこであっても、ガス流は常にその上に衝突して冷却する。図2に示すように、図中において装置の光軸Oと位置合わせされたパターニングデバイスMAの一部には、その上に衝突するガス流がないこともある。これは、パターニングデバイスMAの大きな移動は動作中のある時点で全ての領域がガス流を受けることをもたらすため、問題点ではない。ある実施形態では、放射ビームBの経路を囲う出口開口部100は、そこから出るガス流が光軸と位置合わせされたパターニングデバイスMAの一部に向かって半径方向内側に誘導されるように構成される。このようにして、パターニングデバイスMAの頂面全体へのガス流を達成することができる。
[0058] In certain embodiments, the number and spacing of the exit openings may be such that the gas flow at all points in the patterning device MA (not all at the same time) as the patterning device MA moves through its travel range. Configured to provide. That is, the patterning device MA can be moved in the Y direction indicated by the
[0059] ある実施形態では、出口開口部100から出るガス流は、パターニングデバイスMAでのガス流が2000以上、2500以上または3000以上のレイノルズ数を有するように構成される。すなわち、流れは乱流である。この乱流は、ガスの層流の場合と比較して熱伝達の大きな増加となる。
[0059] In an embodiment, the gas flow exiting the
[0060] パターニングデバイスMAでの乱流を達成するためには、パターニングデバイスMAは、出口開口部100の最大断面寸法の15倍未満の距離を出口開口部100から有することが望ましい。出口開口部100の断面が円形であって直径がおよそ10mmであった場合、パターニングデバイスMAは、出口開口部100から150mm以内であることが望ましい。出口開口部100(例えば、対向面11)とパターニングデバイスMAとの間の距離が小さいほど良い。したがって、出口開口部100とパターニングデバイスMAとの間の距離が出口開口部100の最大断面寸法の10倍未満または5倍未満であることが望ましい。直径10mmの出口開口部100およびパターニングデバイスMAへの距離50mmは、ガス流速5m/sでパターニングデバイスMAにて約3000のレイノルズ数という結果となる。
In order to achieve turbulence in the patterning device MA, the patterning device MA desirably has a distance from the
[0061] ある実施形態では、対向面11は、出口開口部100とパターニングデバイスMAとの間の距離Dを調整するためにZ方向(光軸Oの方向)に移動することができる。この目的のために、アクチュエータ60は、矢印61で示す光軸Oの方向に対向面11を移動させるように構成される。有利に、これにより、ガスとパターニングデバイスMAとの間の熱伝達の量を使用時に調整することが可能である。
[0061] In an embodiment, the facing
[0062] ある実施形態では、アクチュエータ60は、さらにまたは代替的に矢印62で示すように対向面11を光軸Oに対して傾斜させることができる。したがって、対向面11とパターニングデバイスMAとの間の距離Dは、平面でパターニングデバイスMAの異なる領域で異なり得る。このようにして、平面でパターニングデバイスMAの異なる領域において様々な調整効果を有利に得ることができる。
In an embodiment, the
[0063] ガスは、出口開口部100に提供される前に熱調節されることが望ましい。温度調節ユニット1600を図8のシステムに示す。これは、パターニングデバイスMAがより早く所望の設定温度を達成することができるように温度調節ユニット1600(加熱要素および/または冷却要素を含み得る)がガスの温度変化を可能にするため有益である。温度調節ユニット1600が導くガスの設定温度は、(例えば、フィードバックまたはフィードフォーワード制御ループにおける)パターニングデバイスMAの測定温度および/または露光ドーズおよび/またはパターニングデバイス透過に基づいて設定することができる。この出口開口部100から出るガスの温度の能動制御は、パターニングデバイスMAのより速くて正確な温度調節という結果となる。
[0063] The gas is preferably thermally conditioned before being provided to the
[0064] 出口開口部100から出る流速を制御するためにコントローラ500が提供される。ある実施形態では、コントローラ500は乱流を達成するように構成される。開口部100の寸法および形状と組み合わせて、ガス流が乱流領域にあることが確実であるようにガス流速が選択される。コントローラ500は、温度調節ユニット1600を制御することもできる。
[0064] A
[0065] ある実施形態では、各々の出口開口部100から出るガス流は、約5m/sの速度を有する。乱流噴流はパターニングデバイスMAの上の境界層を破壊するため、熱伝達率は約100W/m2Kである。したがって、出口開口部100がパターニングデバイスMAの片側にのみ設けられても、約110W/m2K(片側に100+反対側に10)の合計熱伝達率を達成することができる。これは、パターニングデバイスMAの加熱を5倍減少させることでき、オーバーレイエラーを0.5nmに減少できるという結果となる。
[0065] In an embodiment, the gas flow exiting each outlet opening 100 has a velocity of about 5 m / s. Since the turbulent jet destroys the boundary layer above the patterning device MA, the heat transfer coefficient is about 100 W / m 2 K. Thus, even if the
[0066] パターニングデバイスMAへの出口開口部100の距離が近いほど、熱伝達率が高い。出口開口部100から出るガスが空気であるとき、出口開口部100とパターニングデバイスMAとの間の距離Dが100mmであった場合、50W/m2Kの熱伝達率を達成できる(パターニングデバイスMA加熱を3倍減少およびオーバーレイエラーを0.9nmに減少することに繋がる)。距離Dが50mmの場合、熱伝達率は70W/m2Kであり、約4倍のパターニングデバイスMA加熱減少および0.7nmのオーバーレイエラーへと繋がる。10mmの距離Dに対して、熱伝達率は100W/m2Kであり、これは5倍のパターニングデバイスMA加熱減少および0.5nmのオーバーレイエラーへと繋がる。したがって、距離Dが200mm以下であることが望ましく、さらに100mm以下または50mm以下であることが望ましい。
[0066] The closer the distance of the
[0067] ヘリウムは空気の約6倍大きい熱伝導率を有するため、出口開口部100から出るヘリウムを使用することは、22℃の空気(本願では同じ流量で約40〜50%倍)と比較して熱伝達率をかなり増大させる。距離D=100mmに対してヘリウムを使用した場合、約75W/m2Kの熱伝達率を第1(上部)主要平面12で達成することができる。第2(下部)主要平面14における熱伝達率は、その表面ガス流が提供されないため10W/m2Kである。これは、約4倍のパターニングデバイスMA加熱減少へと繋がり、かつ約0.6nmだけのオーバーレイエラーへと繋がる。D=50mmに対してヘリウムを用いると、熱伝達率は約150W/m2Kであって、パターニングデバイスMA加熱減少は約6倍でありオーバーレイエラーは約0.4nmである。D=10mmに対してヘリウムを用いると、熱伝達率は約150W/m2Kであって、パターニングデバイスMA加熱減少は約8倍でありオーバーレイは約0.3nmである。したがって、ヘリウムの使用は有益である。水素の使用も同様の理由により有益であるが、水素の使用は空気と混ざったときの爆発性により問題がより多く存在し得る。
[0067] Since helium has a thermal conductivity about 6 times greater than that of air, using helium exiting the
[0068] ヘリウムは高価であってその使用は再利用無しでは商業的に存続できない。リサイクルシステム1000を図8に示している。ヘリウムを再利用するために、少なくとも1つの入口開口部150が、少なくとも1つの出口開口部100から出たガス(すなわち、ヘリウム)を抽出するために設けられる。図2では、開口部150は出口開口部100から距離を置いて光軸Oから離れて位置決めされるが、入口開口部150は、出口開口部100からガスを回収する機能を達成できる限りあらゆる箇所に設けることができる。入口開口部150において負圧(underpressure)を生成するために負圧源が提供される。
[0068] Helium is expensive and its use cannot survive commercially without reuse. A
[0069] 図2の実施形態では、ヘリウムは照明システムILとパターニングデバイスMAとの間の空間に提供される。ある実施形態では、空間は周囲の環境に開かれている。ここでは閉空間を有することが好都合である。なぜなら、ヘリウムを回収することがより容易となり、ヘリウムの存在の利点は位置測定デバイス40(図7に図示)にまで及ぶ。サポート構造MTの周囲全体に照明システムILおよび投影システムPSと密閉された容器(例えば、真空チャンバ)を提供することによって環境を閉鎖することができる。しかしながら、パターニングデバイスMA交換が使用中に例えば10〜15分毎に必要となり得るため、ここで閉環境を提供することは難しいこともある。ある実施形態では、空間は周囲環境に対して閉鎖または実質的に閉鎖される。 [0069] In the embodiment of FIG. 2, helium is provided in the space between the illumination system IL and the patterning device MA. In some embodiments, the space is open to the surrounding environment. Here it is advantageous to have a closed space. Because it becomes easier to recover helium, the advantages of the presence of helium extend to the position measurement device 40 (shown in FIG. 7). The environment can be closed by providing an illumination system IL and projection system PS and a sealed container (eg, a vacuum chamber) around the perimeter of the support structure MT. However, it may be difficult to provide a closed environment here as the patterning device MA replacement may be required during use, for example every 10-15 minutes. In certain embodiments, the space is closed or substantially closed to the surrounding environment.
[0070] ある実施形態では、ヘリウムは周囲環境へと開かれた空間に提供される。ある実施形態では、環境ガスが空間に入ることを防止するために空間からのヘリウムの漏れが望ましい。これは、コントローラ500が出口開口部100から出るガス流および入口開口部150へのガス流を制御するように構成し、それによって出口開口部100から出るガス流が入口開口部150へのガス流より大きくさせることによって構成できる。これにより入口開口部150に入るほとんどのガスが出口開口部100からのヘリウムとなる利点を有する。結果的に、精製の観点からのリサイクルシステム1000に対する負担が減少される(以下により詳細に説明する)。
[0070] In certain embodiments, helium is provided in a space open to the surrounding environment. In some embodiments, helium leakage from the space is desirable to prevent environmental gases from entering the space. This is configured so that the
[0071] ある実施形態では、周囲環境と比較して空間に正圧が存在する。そのようなシステムは、潜在的に汚染するガスおよび/または汚染物質粒子を空間から排除する理由により好都合であり得る。 [0071] In some embodiments, there is a positive pressure in space compared to the surrounding environment. Such a system may be advantageous for reasons of eliminating potentially polluting gases and / or contaminant particles from the space.
[0072] リサイクルシステム1000について図8を参照して以下に説明する。リサイクルシステム1000は、入口開口部150からガスを取り入れてそのガスを(適切な湿度、温度および濃度で)ガス供給システム400に提供する。このガス供給システム400は、ガスを出口開口部100に提供する。
[0072] The
[0073] ある実施形態では、コントローラ500は、パターニングデバイスMAの各側に対するガス圧力が実質的に同等になるように出口開口部100および/または入口開口部150を通るガス流を制御するように構成される。これは、パターニングデバイスMAの主要表面12,14のうちの一方または両方へのガス供給がコントローラ500によって制御される場合に可能である。例えば、ガス圧力を片側で測定してそれに応じて流れを他方側で調整する(例えば、測定された圧力にフィードバックループを用いて)。これは、汚染または結像の観点から望ましくないことがあるパターニングデバイスMAの両側のあらゆるギャップにガスが流れることを防ぐのに役立つ。パターニングデバイスMAの各側に対する圧力が実質的に同等の場合、パターニングデバイスMAの片側から他方側へのガス流に対する駆動力は存在しない。これは汚染の確率を有利に減少させる。
[0073] In an embodiment, the
[0074] 例えば較正などに有用となり得るビームBのエネルギーの測定中に用いる孔250をサポート構造MT(またはパターニングデバイスMA)に設けてもよい。ある実施形態では、孔250は、透過部材255によってガスの通過を封鎖する。
[0074] A
[0075] パターニングデバイスMAと投影システムPSとの間の乱流は望ましくないことがある。というのは、これはその空間における屈折率変化へと繋がることにより基板W上に投影されるイメージのエラーとなり得る。パターニングデバイスMAの下の乱流を防ぐのに役立たせるために、出口開口部100がパターニングデバイスMAの片側(照明システムILの方)にのみ設けられた場合、1つ以上のバッフル300をサポート構造MTに取り付けることができ、パターニングデバイスMAの下の空間に対してパターニングデバイスMAの上の空間を効果的に閉じる。その一方、ヘリウムの使用による利点は、温度に対するヘリウムの屈折率の変化が空気の使用と比較して約20%低い。結果的に、ヘリウムの乱流は、空気の乱流の場合と比較して結像品質に対してあまり有害ではない。
[0075] Turbulence between the patterning device MA and the projection system PS may be undesirable. This is an error in the image projected onto the substrate W by leading to a change in the refractive index in that space. In order to help prevent turbulence under the patterning device MA, one or
[0076] ある実施形態では、第1主要平面12の上の空間と主要平面14の下の空間との間でガスが移動できるようにする装置内のあらゆるギャップの幅は、0.5mm未満である。これより小さいサイズのギャップに対しては、パターニングデバイスMAの片側から他方側へのガス流は大幅に減少される。
[0076] In an embodiment, the width of any gap in the device that allows gas to move between the space above the first
[0077] さらなる実施形態を図3に概略的に示している。図3では、出口開口部100は、パターニングデバイスMAの上で、パターニングデバイスMAの主要頂面に面した表面に設けられる。中心出口開口部100から出るガスは行き場所がないため、図示するように半径方向外側のガス流が存在する。ガスが半径方向外側に流れる必要性は、出口開口部100を出るガスの噴射を縦方向から押しのける(例えば、角度を有する)。
[0077] A further embodiment is schematically illustrated in FIG. In FIG. 3, the
[0078] 図4の実施形態では、出口開口部100は入口開口部150に隣接して設けられる。ある実施形態では、入口開口部150は対向面11に設けられる。入口および出口開口部100,150はあらゆるパターンで設けられてよい。ある実施形態では、入口および出口開口部100,150を交互に配置する。これは熱伝達速度をより上昇させる。なぜなら、図3に示す半径方向外側の流れが存在しないように出口開口部100を出るガスの隣接する噴射が互いに干渉しないからである。さらに、光軸Oに対して対向面11の半径方向外側または光軸Oに向かって半径方向内側のガスの流出を、必要に応じて好都合に減少または防止することができる。
In the embodiment of FIG. 4, the
[0079] 図5は、図4の対向面11の実施形態を平面図で示している。図5の実施形態では、出口および入口開口部100,150は、平面で細長い形状を有する。ある実施形態では、出口および/または入口開口部100,150の形状はスリットである。ある実施形態では、図5に示すように、開口部100,150は、xおよびy方向に対して鋭角の方向に細長く、すなわち傾いている。xおよびy方向はリソグラフィ装置のステップおよびスキャン方向である。傾斜スロット構成は、x方向およびy方向に向いたスロットの利点を組み合わせてガス流によるパターニングデバイスMAの完全な被覆を達成することができる。ここでは、xまたはy方向に向いたスロットがパターニングデバイスMAの同じ部分上にガス流を繰り返し供給する場合における、xまたはy方向のみの頻繁な動きの結果によるパターニングデバイスMA上の1つ以上の生硬化線の形成の可能性という不利な点は存在しない。細長くてステップまたはスキャン方向のいずれにも向いていないスロットは、パターニングデバイスに大きな外乱力を加えることなくパターニングデバイスMAの均一な冷却を提供するのに役立つ。
FIG. 5 shows a plan view of the embodiment of the facing
[0080] ある実施形態では、出口および/または入口開口部100,150は、図5に示すようなスリットの組み合わせや他の形を有する開口部であってもよい。例えば、入口開口部150はビーム開口部17の周りに設けられてもよい。そのような入口開口部150は連続的または非連続的であってよい。そのような入口開口部150を提供する目的は、対向面11における出口開口部100からのガスがビームBを通る空間に入る可能性を減少または排除することである。さらにまたは代替的に、そのような入口開口部150の目的は、ビームBが通る空間に入るガスの速度を低下させてその空間内の乱流を回避するのに役立つことでもある。
[0080] In some embodiments, the outlet and / or
[0081] ある実施形態では、例えば図2に示すように、入口開口部150は、出口および入口開口部100,150を囲う対向面11に設けられてよい。そのような入口開口部150を用いて出口開口部100から出るガスが装置の周囲に流出することを減少または防止することができる。これは、図2に示すような対向面11の端から離れている入口開口部150(すなわち、対向面11に形成されていない入口開口部150)の必要性を減少または排除することができる。図11を参照して説明するように、これは出口開口部100から出たガスが位置エンコーダ40に関連する電磁放射ビームが通る空間に届くことを減少または防止するためにさらに好都合となり得る。対向面11における他の出口および入口開口部100,150を囲う対向面11に形成された入口開口部150は、連続的または非連続的であってもよい。
In an embodiment, for example, as shown in FIG. 2, the
[0082] 図6の実施形態は、以下に説明すること以外は図2の同じである。図6の実施形態では、出口および入口開口部100,150の両方が対向面11に設けられる。出口および入口開口部100,150は、あらゆるパターンで設けられてもよいが、図4および図5並びに上記した構成が望ましい。特に、対向面11に形成された入口開口部150が上記したように対向面11における他の全ての入口および出口開口部150,100を囲う場合、対向面11に形成されていない入口開口部150は任意選択である。
[0082] The embodiment of FIG. 6 is the same as FIG. 2 except as described below. In the embodiment of FIG. 6, both the outlet and
[0083] 図6に示すように、ある実施形態では、少なくとも1つの開口部150が任意の出口開口部100のビーム開口部17に対して(光軸Dに対して)半径方向内側に設けられる。これはビームBが通過するガスにおいてかなりの乱流を好都合に減少または防止さえもする。さらにまたは代替的に、これは、出口開口部100から出たガスがビームBが通る空間に入ることを減少または防止することができる。ガスが非常によく混合されない限り、結像エラーに繋がり得る異なるガスの屈折率の違いにより、ビームBが通る空間内のガスの混合物の存在は不利になり得る。
As shown in FIG. 6, in one embodiment, at least one
[0084] 上記から明らかなように、図2〜図6の例および実施形態はヘリウムまたは他のガス(例えば、アルゴン、窒素、水素またはエクストリーム・クリーン・ドライエア(XCDA))あるいはガスの混合物と使用してもよい。ガスがヘリウムの場合、ヘリウムの高コストにより、リサイクルシステム1000の使用が望ましい。
[0084] As is apparent from the above, the examples and embodiments of FIGS. 2-6 are used with helium or other gases (eg, argon, nitrogen, hydrogen or extreme clean dry air (XCDA)) or mixtures of gases. May be. When the gas is helium, it is desirable to use the
[0085] 図7は、以下に説明すること以外は図2と同じ実施形態を示している。図2〜図6および図7の例および実施形態の特徴を組み合わせてもよい。 FIG. 7 shows the same embodiment as FIG. 2, except as described below. The features of the examples and embodiments of FIGS. 2-6 and 7 may be combined.
[0086] 図7の実施形態は、ミクロ環境がどのようにパターニングデバイスMAを囲う領域に生成されるかを示している。ある実施形態では、出口開口部100は、汚染物質粒子が照明システムILの最終要素および/または投影システムPSの第1要素に隣接した空間に入ることをより難しくするようにガスバリアを生成するために設けられる。それぞれの空間は、僅かな正圧で保たれて照明システムILの最終要素および投影システムPSの第1要素に隣接した空間からガスを出す流れを作り出す。その後このガスの外向きの流れは、サポート構造MT通り過ぎて周囲環境に漏れる。入口開口部150は、リサイクルシステム1000によるリサイクルおよびガス供給システム400によるさらなる使用のためにガスを収集するように位置決めされてよい。
[0086] The embodiment of FIG. 7 shows how a micro-environment is created in the region surrounding the patterning device MA. In certain embodiments, the
[0087] 出口開口部100を通るガス流によるバリアの生成は、ガス流をパターニングデバイスMAに誘導する図2〜図6に示す出口開口部100と組み合わせてまたはその代わりに使用されるシステムであってよい。図7の実施形態では、出口開口部100から出るガス流はパターニングデバイスMAに誘導されないが、パターニングデバイスMA、照明システムILの最終要素および投影システムPSの第1要素の領域内の僅かな正圧により、出口開口部100から出たガス流は、光軸Oに対して半径方向外側の方向にパターニングデバイスMAを通り過ぎる。使用されるガスがヘリウムであった場合、空気より高い熱伝導率のため、パターニングデバイスMAの表面上のヘリウムの流れにより、空気と比較してより大きなパターニングデバイスMAからの熱伝達を達成することができる。さらに、空気と比較して、ヘリウムの屈折率の低い温度依存性のため(空気の20%)、基板W上に投影されるイメージの安定性は向上する。
[0087] Generation of the barrier by the gas flow through the
[0088] ヘリウムを用いる場合、パターニングデバイスMA上のガス流は、使用される流速および形状によって乱流または層流であってよい。 [0088] When using helium, the gas flow over the patterning device MA may be turbulent or laminar depending on the flow rate and shape used.
[0089] 図7は、サポート構造MTの位置を測定するように構成された位置測定センサである測定システムを概略的に示している。この場合、センサ20および放射出口30(例えば、放射源または放射源への連結部)を含むエンコーダ40が提供される。放射ビームは、投影システムPSに対して測定される位置を有するサポート構造MTに取り付けられた格子55に向かって誘導される。エンコーダ40および格子55の位置は、図7、図10、図11および図12の全ての実施形態において逆転してもよい。
[0089] FIG. 7 schematically illustrates a measurement system, which is a position measurement sensor configured to measure the position of the support structure MT. In this case, an
[0090] 一実施形態では、放射出口30は、例えば約600nmの波長の放射を提供する。一実施形態では、放射出口30は、約780nmの波長の放射を提供するが、正確な波長は重要ではない。
[0090] In one embodiment, the
[0091] 図7の実施形態では、エンコーダ40は投影システムPSに対して固定され、格子55はパターニングデバイスMAに対して固定される。放射出口30からの放射は、格子55によって反射および/または屈折され、この放射は次いでセンサ20によって検出される。位置測定は、格子55に対するセンサ20の位置を1つ以上の自由度で測定することによって行われる。測定システムは、本明細書中に参考により援用される2012年4月24日に出願された米国特許出願第61/637,729号に開示されたものまたはその文献で言及されたシステムのうちの1つと類似し得る。ある実施形態では、ビームが通る空間がヘリウムで満たされるようにヘリウムがその空間に取り込まれる。これは、上記したように、ヘリウムの屈折率の温度非依存性による屈折率の変化を減少させる。
[0091] In the embodiment of FIG. 7, the
[0092] 図8は、リサイクルシステム1000の実施形態を示している。リサイクルシステム1000は、本明細書中に参考により援用される米国特許出願公開第2012/0092631号に記載されたヘリウムのためのリサイクルシステムと同じであり得る。そのようなリサイクルシステム1000は、ヘリウムのガス源、圧力調整器およびヘリウム源を再循環システムに供給して不可避な漏れを補償する逆止弁を含む。高純度状況を確実にするのに役立つためにヘリウムが提供される位置の下流に再生清浄器が設けられる。正圧安全弁も質量流コントローラとして設けられる。質量流コントローラの下流には、ガスがガス供給システム400に提供される前に粒子フィルタが設けられる。ガスを捕獲するためにキャプチャデバイス(入口開口部150)が設けられ、ガスはその後圧力を調整するために使用することができる可変絞りである正圧安全弁を通りコンプレッサを通って再生清浄器に戻る流路へと続く。
FIG. 8 shows an embodiment of the
[0093] 図8の実施形態は、以下のようにリサイクルシステムと異なる。正圧安全弁の存在は任意選択である。リサイクルシステム1000は、コントローラ500の制御の下にある。コントローラ500は、吸引ポンプ1200および/または入力開口部150へのおよび出口開口部100から出るガスのそれぞれの流速を制御するガス源400を制御する。コントローラ500は、1つ以上のセンサ1000から受信した信号の少なくとも一部に基づいて吸引ポンプ1200および/またはガス源400を制御する。ヘリウムの精製は難しい場合がある。したがって、入口開口部150へのガス流はできる限り純粋であることが望ましい。このために、センサ1100は、入口開口部150に入るガス流内のヘリウムの純度を示す信号を生成するセンサであってよい。ヘリウムの純度が特定(例えば、所定)のレベルを下回ったことをセンサ1100からの信号が示した場合、コントローラ500は、吸引ポンプ1200によって生成される負圧を低下させる(および/または出口開口部100から出るヘリウムの流速を上げる)ことができる。これは、入口開口部150を通るヘリウム以外のガスの抽出を減少させる。入口開口部150を囲う環境のヘリウム濃度は、出口開口部100から出るヘリウムによって増加する可能性が高い。
[0093] The embodiment of FIG. 8 differs from the recycling system as follows. The presence of a positive pressure relief valve is optional. The
[0094] ヘリウムのコスト(できる限り多くのヘリウムの抽出が望ましい)と、リサイクルシステムのコストおよび複雑性(抽出システムではできる限り純粋なヘリウムが望ましい)と、汚染を光学系から遠ざける環境への流出との間でとるべきバランスがある。 [0094] The cost of helium (preferably extracting as much helium as possible), the cost and complexity of the recycling system (pure helium is preferable for the extraction system), and spilling into an environment that keeps contamination away from the optics There is a balance to be taken between.
[0095] 一実施形態では、センサ1100は、空間から抽出したガスにおけるヘリウム以外のガスの存在を検出するセンサを含む。ある実施形態では、センサ1100は湿度センサを含む(空気は約45%の相対湿度を有するので、湿度を検出することは空気の存在を表す)。湿度センサは、水を吸収する基板を有することによって作用し、性質(例えば、電気容量または抵抗)の変化を測定する。別の実施形態では、センサ1100は酸素センサを含む。酸素センサは、ジルコニア、電気化学、赤外線または超音波型であってもよい。一実施形態では、2つのセンサ1100、すなわち、1つの湿度センサおよび1つの酸素センサが提供される。
[0095] In one embodiment,
[0096] リサイクルシステム1000には、1つ以上の分離器または再生清浄器1300,1400が提供される。分離器1300,1400は、膜分離器(例えば、酢酸セルロースまたは多孔質グラフェン膜)および/または深冷分離(液化に続く蒸留)および/または冷却された活性炭への吸収を含むことができる。
[0096] The
[0097] リサイクルシステム1000は、ガスを乾燥させるための除湿器1500および再生ガスの温度を規定の設定温度にさせる温度調節ユニット1600をさらに備える。
The
[0098] バッファ容量1700がシステムに提供される。バッファ容量1700は、図8に示したものとは逆に、温度調節ユニット1600の上流にあってよい。これは、ガスが使用される直前のガスの温度が調整されるのでより良い温度制御をもたらす。ヘリウム供給デバイス400は、ヘリウムを出口開口部100に供給するためにバッファ容量1700の下流にある。リサイクルシステム1000が十分なヘリウムを供給できない場合には、さらなるヘリウム源1800を設けてもよい。
[0098] A
[0099] ある実施形態では、コントローラ500は、入口開口部150を通って空間から抽出されたガス内のヘリウム以外のガスの存在および/または増加を示すセンサ1100からの信号の受信に応答して、入口150へのガス流速を低下および/または出口開口部100から出るガス流速を増大させるかまたはその逆を行うように適合される。
[0099] In certain embodiments, the
[00100] 熱伝達目的またはパターニングデバイスMAを囲う領域以外の領域の空間内のガスの屈折率の変化を減少させるための上記システムの使用を、図7、図9および図10を参照して説明する。 [00100] The use of the above system to reduce the change in the refractive index of a gas in a space other than the area surrounding the heat transfer purpose or patterning device MA will be described with reference to FIGS. 7, 9 and 10. To do.
[00101] システムは、冷却するべき任意の物体、特にパターニングデバイスMAに隣接してガス流を提供するために使用することができる。さらに、熱伝達が双方間で望ましい2つの物体間のギャップにヘリウムを提供することができる。そのような実施形態を、基板サポートWTおよび基板Wの断面を示す図9に示している。基板Wは複数の突起物1900(バールとも呼ぶ)上に置かれ、負圧がバール1900と基板Wと基板サポートWTとの間の空間2000に加えられる。熱均一性を確実に得るために基板Wと基板サポートWTとの間に高熱伝達を有することが望ましい。その2つの物体間の熱伝達を上げるために、ヘリウムの負圧を空間2000に提供することができる。そのような考案を、本明細書中に参考により援用される米国特許出願公開第2006/0102849号、2011年10月7日に出願された米国特許出願第61/544,875号および2011年8月10日に出願された米国特許出願第61/521,952号に記載する。これは、上記した入口および出口開口部並びに図8に示すリサイクルシステム1000を用いることによって実行可能である。
[00101] The system can be used to provide a gas flow adjacent to any object to be cooled, in particular the patterning device MA. Furthermore, helium can be provided in the gap between two objects where heat transfer is desired between them. Such an embodiment is shown in FIG. 9, which shows a cross section of the substrate support WT and the substrate W. The substrate W is placed on a plurality of protrusions 1900 (also called bar), and negative pressure is applied to the
[00102] 図7および図10は、温度に対して低い変化の屈折率を有するガスを空間に提供することが望ましい状況を示している。放射ビームがガスで満たされた空間を通過した場合、そのガスの屈折率の変化は、放射ビームがどのようにガスと相互作用するか(例えば、どのようにガスによって屈折されるか)を変化させる。ガスとの放射ビームの相互作用を算出することは、ガスの温度分布の知識を有することのみによって可能であってこれは困難であり、その知識を有していない場合算出は不可能である。したがって、温度変化に関わらず実質的に一定である屈折率を有するガスで空間を満たすことが好都合である。この目的のために、上記の入口および出口開口部150,100および/またはリサイクルシステム1000を使用することができる。
[00102] FIGS. 7 and 10 illustrate situations in which it is desirable to provide a space with a gas having a refractive index that varies with temperature. When a radiation beam passes through a space filled with gas, the change in the refractive index of that gas changes how the radiation beam interacts with the gas (eg, how it is refracted by the gas). Let It is possible to calculate the interaction of the radiation beam with the gas only by having knowledge of the temperature distribution of the gas, and this is difficult, and without this knowledge, the calculation is impossible. It is therefore advantageous to fill the space with a gas having a refractive index that is substantially constant regardless of temperature changes. For this purpose, the inlet and
[00103] 図10は、基板テーブルWTの位置を測定するように構成された位置測定センサである測定システムを概略的に示している。エンコーダ40および格子55は、格子55が投影システムPSに取り付けられかつエンコーダ40がサポート構造MTに取り付けられること以外は図7のエンコーダ40および格子55に関して説明したものと同じように作用する。
[00103] FIG. 10 schematically illustrates a measurement system that is a position measurement sensor configured to measure the position of a substrate table WT.
[00104] ビームが通る空間はヘリウムで満たされ、上記したようにヘリウムの屈折率の温度非依存性によって屈折率の変化を減少させる。 [00104] The space through which the beam passes is filled with helium, and as described above, the refractive index change is reduced by the temperature independence of the refractive index of helium.
[00105] 図10に関して説明した同じ原理を、レベルセンサ、アライメントセンサおよび/または基板位置測定デバイスを含む他の種類の測定デバイスに適用することができる。 [00105] The same principles described with respect to FIG. 10 can be applied to other types of measurement devices including level sensors, alignment sensors, and / or substrate position measurement devices.
[00106] パターニングデバイスMAに適用した同じ原理を図1に示す基板ハンドラ3000における基板Wを冷却するために適用することができる。基板ハンドラ3000を用いて基板Wをトラックからリソグラフィ装置に運んで基板Wを熱調節する。高熱伝導率を有するヘリウムなどのガスの使用は、より速い温度安定化という結果をもたらす。さらに、パターニングデバイスMAに適用した同じ原理を、装置自体の中に位置決めされた熱コンディショナにおいて基板を熱調節するために適用することができる。装置は、基板をその中にトラック以外のソースからロードさせることができる。例えば、基板を手動的にロードすることができる。そのような基板も熱調節するべきであり、パターニングデバイスMAを冷却するために適用された同じ原理を装置自体の中で熱調節される基板に適用することができる。
[00106] The same principles applied to the patterning device MA can be applied to cool the substrate W in the
[00107] ある実施形態では、出口開口部100から出るガス流は、パターニングデバイスMA内または上あるいはサポート構造MT内または上にあり得るアライメントマークを流れ過ぎる。そのようなアライメントマークを用いてパターニングデバイスMAを基板テーブルWTまたは基板Wに対して位置合わせする。 [00107] In certain embodiments, the gas flow exiting the outlet opening 100 flows too much through alignment marks that may be in or on the patterning device MA or in or on the support structure MT. The alignment device MA is aligned with the substrate table WT or the substrate W using such an alignment mark.
[00108] アライメントマークおよび/またはパターニングデバイスMAの少ない加熱により、パターニングデバイスMAと照明システムILとの間およびパターニングデバイスMAと投影システムPSとの間のガスの加熱も少ない。これは基板W上に投影されるイメージの安定性を向上させるので好都合である。 [00108] Due to the low heating of the alignment marks and / or the patterning device MA, there is also less heating of the gas between the patterning device MA and the illumination system IL and between the patterning device MA and the projection system PS. This is advantageous because it improves the stability of the image projected onto the substrate W.
[00109] パターニングデバイスMAへの熱伝達は現行のシステムと比較して増大し得るため、パターニングデバイス加熱に対する時定数も減少することができる。これは、パターニングデバイスMAが現在より速く一定の温度に到達できることを意味する。これは、装置がロット開始後より速く安定することができ、補正可能性が向上されることを意味する。 [00109] Since the heat transfer to the patterning device MA can be increased compared to current systems, the time constant for patterning device heating can also be reduced. This means that the patterning device MA can reach a certain temperature faster than it currently is. This means that the device can stabilize faster after the lot starts and the correctability is improved.
[00110] 図11は、以下に説明すること以外は図7と同じである実施形態を示している。 [00110] FIG. 11 illustrates an embodiment that is the same as FIG. 7 except as described below.
[00111] ある実施形態では、図11に示すように、(対向面11に画定されていない)入口開口部150は、光軸Oに対してエンコーダ40の半径方向内側(および隣接して)設けられる。入口開口部150は、エンコーダ40からの放射が通る空間に入口100からのガスが到達しないことを確実にするために役立つ。エンコーダ40は、少なくとも1つの電磁放射測定システムを含んでよい。電磁放射測定システムで測定するために使用される電磁放射が通る空間にヘリウムがあることが望ましい場合があるが、空気とヘリウムとの混合物が存在する場合、これは悪影響となり得る。したがって、図11の実施形態では、電磁放射測定システムで測定するために使用される電磁放射が通る空間におけるヘリウムの存在を回避するために1つ以上の対策がとられる。図11のように出口開口部100からのガスがエンコーダ40からの放射が通る空間に到達することを防止するのに役立つためにエンコーダ40の半径方向内側の開口部150を他のあらゆる実施形態に設けることができる。
[00111] In an embodiment, as shown in FIG. 11, an inlet opening 150 (not defined in the opposing surface 11) is provided radially inward of (and adjacent to) the
[00112] 図12の実施形態は、以下に説明すること以外は図6の実施形態と同じである。実施形態は図11と類似しているが、図7に示す出口開口部100を有する代わりに、図6に示しかつ図6に関連して説明したように、出口および入口開口部100,150を対向面11に設けてもよい。任意選択として、対向面11を図6における方向61に移動および/または矢印62で示すように傾斜させるためにアクチュエータ60が存在してもよい。
[00112] The embodiment of FIG. 12 is the same as the embodiment of FIG. 6 except as described below. The embodiment is similar to FIG. 11, but instead of having the
[00113] 図12に示すように、この実施形態には、図10および図11の実施形態のようにエンコーダ40および格子55が提供される。さらに、図11の実施形態のように、(対向面11に形成されていない)入口開口部150は、光軸Oに対してエンコーダ40の半径方向内側に設けられる。入口開口部150は、エンコーダ40からの放射が通る空間に出口開口部100からのガスが到達しないことを確実にするために役立つ。したがって、対向面11における他の全ての出口および入口開口部100,150を囲う対向面11に形成される開口部150に加えて、さらなる入口開口部150は、対向面11に設けられず図11のようにエンコーダの半径方向内側に設けられる。したがって、エンコーダ40からの放射ビームが通る空間に出口開口部100から出るガスが到達することを防止するために役立つさらなる対策がとられる。
[00113] As shown in FIG. 12, this embodiment is provided with an
[00114] ある実施形態では、サポート構造MTは、図2、図6、図7、図11および図12で図示したものよりかなり低い高さ(パターニングデバイスMAの厚さに対して)を有してよい。これは、対向面11をパターニングデバイスMAにより近づかせる。パターニングデバイスMAに近いということは、達成できる熱伝達をかなり増大させることができる。ある実施形態では、対向面11は、パターニングデバイスMAに対して1mm以下まで近づくことができる。さらに、より低い高さを有するサポート構造MTは、熱伝達の変化の観点から、パターニングデバイスMAに向かうまたはそこから遠ざかる対向面11のあらゆる動きを重要にし得る。これは、対向面11とパターニングデバイスMAとの間の可能な距離の変化が、サポート構造MTがより大きい高さを有した場合と比較して、対向面11とパターニングデバイスMAとの間の絶対距離の大部分であるからである。
[00114] In certain embodiments, the support structure MT has a significantly lower height (relative to the thickness of the patterning device MA) than that illustrated in FIGS. 2, 6, 7, 11, and 12. It's okay. This brings the facing
[00115] 当然のことながら、上記のあらゆる特徴を他のあらゆる特徴と使用してもよく、本願に含まれるのは明示された組み合わせのみではない。 [00115] It will be appreciated that any of the features described above may be used with any other feature, and is not limited to the explicit combination.
[00116] 一態様では、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポート構造であって、パターニングデバイスは、所望のパターンに従って放射ビームをパターン付けするように機能しかつ放射ビームが通過する主要平面を有する、サポート構造と、投影システムに対するサポート構造の位置を測定するように構成された位置測定デバイスであって、電磁放射測定システムを含む位置測定デバイスと、パターニングデバイス、照明システムの最終要素および投影システムの第1要素の領域にガス流を提供するように構成された出口開口部と、出口開口部から出たガスを抽出するように構成された入口開口部とを備える、リソグラフィ装置が提供される。入口開口部は、装置の光軸に対して、電磁放射測定システムの半径方向内側および出口開口部の半径方向外側に位置決めされ、光軸は、出口開口部からのガスが電磁放射測定システムで測定するために使用される電磁放射が通過する空間に到達しないように防止するために主要平面と実質的に垂直である。 [00116] In one aspect, a support structure configured to support a patterning device, wherein the patterning device functions to pattern the radiation beam according to a desired pattern and includes a major plane through which the radiation beam passes. A position measurement device configured to measure a position of the support structure relative to the projection system, the position measurement device including an electromagnetic radiation measurement system, a patterning device, a final element of the illumination system, and the projection system There is provided a lithographic apparatus comprising an outlet opening configured to provide a gas flow to a region of the first element of the first and an inlet opening configured to extract gas exiting the outlet opening. . The inlet opening is positioned radially inward of the electromagnetic radiation measurement system and radially outward of the outlet opening with respect to the optical axis of the device, and the optical axis is measured by the electromagnetic radiation measurement system for gas from the outlet opening. It is substantially perpendicular to the main plane to prevent the electromagnetic radiation used to prevent it from reaching the space through which it passes.
[00117] ある実施形態では、出口開口部は、ガス流をパターニングデバイスに誘導する。 [00117] In some embodiments, the outlet opening directs the gas flow to the patterning device.
[00118] ある実施形態では、出口開口部は、パターニングデバイスの主要平面の反対側の対向面にある。 [00118] In some embodiments, the exit opening is on an opposing surface opposite the major plane of the patterning device.
[00119] ある実施形態では、出口開口部は、出口開口部から出たガス流が装置の光軸に対して半径方向外側の方向にパターニングデバイスを流れ過ぎるように構成される。 [00119] In certain embodiments, the outlet opening is configured such that the gas flow exiting the outlet opening flows too far through the patterning device in a radially outward direction relative to the optical axis of the apparatus.
[00120] ある実施形態では、リソグラフィ装置は、パターニングデバイス、照明システムの最終要素および投影システムの第1要素の領域に正圧を生成するように出口開口部から出るガス流および入口開口部に入るガス流を制御するように構成されたコントローラをさらに備える。 [00120] In an embodiment, the lithographic apparatus enters a gas stream exiting the exit opening and the entrance opening so as to generate a positive pressure in the region of the patterning device, the final element of the illumination system and the first element of the projection system. A controller further configured to control the gas flow.
[00121] ある実施形態では、出口開口部、入口開口部およびコントローラは、パターニングデバイスにおけるガス流が2000以上のレイノルズ数を有するようなガス流速を確保するように構成される。 [00121] In certain embodiments, the outlet opening, the inlet opening and the controller are configured to ensure a gas flow rate such that the gas flow in the patterning device has a Reynolds number of 2000 or greater.
[00122] 本明細書において、IC製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック(通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール)、メトロロジーツール、および/またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ICを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。 [00122] Although specific reference is made herein to the use of a lithographic apparatus in IC manufacturing, the lithographic apparatus described herein is an integrated optical system, a guidance pattern and a detection pattern for a magnetic domain memory, It should be understood that other applications such as the manufacture of flat panel displays, liquid crystal displays (LCDs), thin film magnetic heads and the like may be had. As will be appreciated by those skilled in the art, in such other applications, the terms “wafer” or “die” as used herein are all more general “substrate” or “target” respectively. It may be considered synonymous with the term “part”. The substrate described herein can be used, for example, before or after exposure, such as a track (usually a tool for applying a resist layer to the substrate and developing the exposed resist), a metrology tool, and / or an inspection tool. May be processed. Where applicable, the disclosure herein may be applied to substrate processing tools such as those described above and other substrate processing tools. Further, since the substrate may be processed multiple times, for example, to make a multi-layer IC, the term substrate as used herein may refer to a substrate that already contains multiple processing layers.
[00123] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線(UV)(例えば、436nm、405nm、365nm、248nm、193nm、157nm、または126nmの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する)を含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折および反射型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか1つまたはこれらの組合せを指すことができる。本明細書中、ステップ方向およびスキャン方向について言及している。本明細書で述べたスキャンおよびステップ方向は、直交主軸である。好ましい実施形態では、これらの主軸は、スキャンおよびステップ方向に位置合わせされてもよく、他の実施形態では、スキャンおよびステップ方向と無関係であってもよい。 [00123] As used herein, the terms "radiation" and "beam" refer to ultraviolet (UV) (eg, wavelengths of 436 nm, 405 nm, 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, or 126 nm, or approximately these values. Including all types of electromagnetic radiation. The term “lens” can refer to any one or combination of various types of optical components, including refractive and reflective optical components, depending on the context. In this specification, reference is made to the step direction and the scan direction. The scan and step directions described herein are orthogonal principal axes. In preferred embodiments, these major axes may be aligned in the scan and step directions, and in other embodiments, they may be independent of the scan and step directions.
[00124] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。本明細書で説明した各コントローラまたはその組み合わせは、1つ以上のコンピュータプログラムがリソグラフィ装置の少なくとも1つの構成要素内に配置された1つ以上のコンピュータプロセッサによって読み取られる場合に動作可能である。各コントローラまたはその組み合わせは、信号を受信、処理および送信するために適したあらゆる構成を有する。1つ以上のプロセッサは、コントローラのうちの少なくとも1つと通信するように構成される。例えば、各コントローラは、上記した方法のための機械読取可能命令を含むコンピュータプログラムを実行するための1つ以上のプロセッサを含んでよい。コントローラは、そのようなコンピュータプログラムを記憶するためのデータ記憶媒体および/またはそのような媒体を受け入れるハードウェアを含むことができる。したがって、(1つまたは複数の)コントローラは、1つ以上のコンピュータプログラムの機械読取可能命令に従って動作することができる。 [00124] While specific embodiments of the invention have been described above, it will be appreciated that the invention may be practiced otherwise than as described. Each controller or combination thereof described herein is operable when one or more computer programs are read by one or more computer processors located in at least one component of the lithographic apparatus. Each controller or combination thereof has any configuration suitable for receiving, processing and transmitting signals. The one or more processors are configured to communicate with at least one of the controllers. For example, each controller may include one or more processors for executing a computer program that includes machine-readable instructions for the methods described above. The controller may include a data storage medium for storing such a computer program and / or hardware that accepts such a medium. Thus, the controller (s) can operate according to machine readable instructions of one or more computer programs.
[00125] 本発明の1つ以上の実施形態を、あらゆるドライリソグラフィ装置に適用することができる。本発明の1つ以上の実施形態を、あらゆる液浸リソグラフィ装置、特に、これらに限定されないが上記した型の装置に適用することができ、さらに、液浸液が槽の形態で提供されているか、基板の局所面積上に提供されているかまたは非閉じ込め状態であるかに関わらず適用することができる。非閉じ込め構成では、液浸液は基板および/または基板テーブルの表面の上で流れることにより基板テーブルおよび/または基板の覆われていない表面の実質的に全てを濡らすことができる。そのような非閉じ込め液浸システムでは、液体供給システムは液浸液を閉じ込めないか、または一部の液浸液閉じ込めを提供するが、液浸液の実質的に完全な閉じ込めは提供しないようにすることができる。 [00125] One or more embodiments of the invention may be applied to any dry lithographic apparatus. One or more embodiments of the present invention can be applied to any immersion lithographic apparatus, in particular, but not limited to, an apparatus of the type described above, and whether the immersion liquid is provided in the form of a bath. It can be applied regardless of whether it is provided on a local area of the substrate or is unconfined. In an unconfined configuration, the immersion liquid can wet substantially all of the uncovered surface of the substrate table and / or substrate by flowing over the surface of the substrate and / or substrate table. In such an unconfined immersion system, the liquid supply system does not confine immersion liquid or provides some immersion liquid confinement, but does not provide substantially complete confinement of immersion liquid. can do.
[00126] 本明細書中で考察された液体供給システムは広く解釈されるべきである。ある実施形態では、液体供給システムは、投影システムと基板および/または基板テーブルとの間の空間に液体を提供する機構または構造の組み合わせであってよい。液体供給システムは、1つ以上の構造、1つ以上の液体開口部を含む1つ以上の流体開口部、1つ以上のガス開口部または二層流のための1つ以上の開口部の組み合わせを含むことができる。各々の開口部は、液浸空間への入口(または液体ハンドリング構造からの出口)あるいは液浸空間からの出口(または液体ハンドリング構造への入口)であってもよい。ある実施形態では、空間の表面は基板および/または基板テーブルの一部であるか、空間の表面は基板および/または基板テーブルの表面を完全に覆うか、あるいは、空間は基板および/または基板テーブルを囲んでもよい。液体供給システムは、任意選択として、液体の位置、量、質、形状、流速または他の特徴を制御するために1つ以上の要素を含むことができる。 [00126] The liquid supply systems discussed herein are to be interpreted broadly. In certain embodiments, the liquid supply system may be a mechanism or combination of structures that provides liquid to the space between the projection system and the substrate and / or substrate table. The liquid supply system comprises one or more structures, one or more fluid openings including one or more liquid openings, one or more gas openings or a combination of one or more openings for two-layer flow. Can be included. Each opening may be an inlet to the immersion space (or an outlet from the liquid handling structure) or an outlet from the immersion space (or an inlet to the liquid handling structure). In some embodiments, the surface of the space is part of the substrate and / or substrate table, the surface of the space completely covers the surface of the substrate and / or substrate table, or the space is the substrate and / or substrate table. May be enclosed. The liquid supply system can optionally include one or more elements to control the position, quantity, quality, shape, flow rate or other characteristics of the liquid.
[00127] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。 [00127] The descriptions above are intended to be illustrative, not limiting. Thus, it will be apparent to one skilled in the art that modifications may be made to the invention as described without departing from the scope of the claims set out below.
Claims (17)
ガス流を前記パターニングデバイス上に誘導する出口開口部と、
前記出口開口部から出たガスを抽出する入口開口部とを備え、
前記出口開口部および前記入口開口部は、前記パターニングデバイスの前記主要平面と反対側の対向面にあり、
少なくとも1つの前記入口開口部は、前記出口開口部のいずれかよりもビーム開口部に対して半径方向内側に設けられている、リソグラフィ装置。 A support structure for supporting a patterning device, wherein the patterning device functions to pattern a radiation beam according to a desired pattern and has a major plane through which the radiation beam passes;
An outlet opening for directing a gas flow over the patterning device;
An inlet opening for extracting gas exiting from the outlet opening;
Said outlet opening and the inlet opening, Ri facing surfaces near the major plane opposite of the patterning device,
The lithographic apparatus , wherein the at least one entrance opening is provided radially inward with respect to the beam opening than any of the exit openings .
前記主要平面と実質的に垂直な方向で前記主要平面に向かう互いに平行する1つ以上の流路を含むガス流を生成することと、
前記主要平面と実質的に垂直なさらなる方向で前記主要平面から離れる互いに平行する1つ以上のさらなる流路を含むさらなるガス流を生成することと
を含み、
少なくとも1つの前記さらなるガス流は、前記ガス流よりも前記放射ビームに対して半径方向内側に設けられている、方法。 A method of thermally adjusting a patterning device of a lithographic apparatus, wherein the patterning device functions to pattern a radiation beam according to a desired pattern and has a main plane through which the radiation beam passes, the method Is
Generating a gas flow including one or more flow paths parallel to each other toward the main plane in a direction substantially perpendicular to the main plane;
The look-containing and generating a further gas stream containing one or more additional flow paths of the parallel away from the main plane substantially perpendicular the principal plane further direction,
The method, wherein the at least one further gas stream is provided radially inward of the radiation beam relative to the gas stream .
15. Each of the flow paths and each of the further flow paths has a respective cross section in a plane, the respective cross sections being elongated in a direction different from each of the step and scan direction of the lithographic apparatus. The method according to 15 or 16.
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